專利名稱：激光束加工機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用激光加工工件如半導(dǎo)體晶片的激光束加工機(jī)。
背景技術(shù)：
在半導(dǎo)體器件的生產(chǎn)過(guò)程中，在大致盤(pán)狀的半導(dǎo)體晶片的正面上，通過(guò)排列在柵格圖案中稱為“街道(streets)”的分界線多個(gè)區(qū)域被切割，并且在每個(gè)切割的區(qū)域中形成器件如IC或LSI。通過(guò)沿著該芯片間隔來(lái)切割這個(gè)半導(dǎo)體晶片，以把它分成其中形成器件的區(qū)域來(lái)生產(chǎn)單個(gè)的半導(dǎo)體芯片。在藍(lán)寶石襯底正面上，包括光接收器件如光電二極管或發(fā)光器件如激光二極管的光學(xué)器件晶片也被沿著芯片間隔切割，以把它分成單個(gè)的光學(xué)器件如在電子設(shè)備中廣泛應(yīng)用的光電二極管或激光二極管。
與沿著芯片間隔分割晶片如上文的半導(dǎo)體晶片或光學(xué)器件晶片的裝置的一樣，日本專利JP A 2004-9139公開(kāi)了一種方法，其中沿著形成在晶片上的芯片間隔施加脈沖激光束以形成槽，并且沿著芯片間隔把晶片分開(kāi)。
然而，當(dāng)沿著晶片如作為工件的硅質(zhì)或藍(lán)寶石晶片的芯片間隔施加激光束的時(shí)候，存在硅質(zhì)或藍(lán)寶石熔化和熔化廢料的問(wèn)題，即廢渣散落并粘結(jié)在由晶片的矩形區(qū)域中形成的器件的表面上，從而降低了器件的質(zhì)量。此外，還增加了這樣一個(gè)問(wèn)題，粉塵如散落的廢渣粘結(jié)到整合在提供激光束的聚光器中的會(huì)聚透鏡上，從而防礙了激光束的應(yīng)用。
為了解決上文的問(wèn)題，專利WO03/095140A1中公開(kāi)了一種激光束加工機(jī)，其包括用于吸入粉塵如由來(lái)自激光束應(yīng)用裝置聚光器的激光束施加至工件上所產(chǎn)生的廢渣的抽吸裝置。該激光束加工機(jī)的抽吸裝置包括設(shè)置的環(huán)繞聚光器的中心罩，并且對(duì)于中心罩來(lái)說(shuō)聚光器的激光束應(yīng)用側(cè)是敞開(kāi)的，外罩設(shè)置的環(huán)繞中心罩并且對(duì)于外罩來(lái)說(shuō)聚光器的激光束應(yīng)用側(cè)是敞開(kāi)的，并且該中心罩和該外罩都連接到抽吸源上。
盡管上文專利WO03/095140A1所公開(kāi)的抽吸裝置能夠抽吸粉塵如把來(lái)自聚光器的激光束應(yīng)用至工件所產(chǎn)生的廢渣，其問(wèn)題是抽吸到外罩和中心罩中的粉塵累積并阻塞連至抽吸源的通道，從而在短時(shí)間內(nèi)降低了抽吸能力。還有另外一個(gè)問(wèn)題，抽吸到中心罩中的粉塵粘結(jié)聚光器的會(huì)聚透鏡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種激光束加工機(jī)，其能夠有效地收集并排出粉塵如通過(guò)應(yīng)用來(lái)自聚光器的激光束至工件所產(chǎn)生的廢渣。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明，在此提供一種激光束加工機(jī)，其包括用于夾持工件的卡盤(pán)式工作臺(tái)，具有用于提供激光束至固定到卡盤(pán)式工作臺(tái)上的工件上以加工工件的聚光器的激光束應(yīng)用裝置，和用于收集并排出由于應(yīng)用來(lái)自聚光器的激光束至工件上所產(chǎn)生的粉塵的粉塵排出裝置，其中粉塵排出裝置包括第一蓋組件，其安裝在聚光器的底端并具有第一開(kāi)口，該第一開(kāi)口用于使得來(lái)自聚光器的激光束通過(guò)底壁被應(yīng)用；第二蓋組件，其設(shè)置成環(huán)繞第一蓋組件并具有第二開(kāi)口，該第二開(kāi)口使得來(lái)自聚光器的激光束通過(guò)以被應(yīng)用并在底壁中吸入粉塵；空氣導(dǎo)入腔，其形成在第一蓋組件和聚光器之間并與第一開(kāi)口連通；粉塵收集腔，其形成在第一蓋組件和第二蓋組件之間并與第二開(kāi)口連通；第一空氣供給裝置，其用于提供空氣至空氣導(dǎo)入腔中；渦流產(chǎn)生裝置，其用于在粉塵收集腔中產(chǎn)生渦流；第二空氣供給裝置，其用于提供空氣至渦流產(chǎn)生裝置；及連接到粉塵收集腔的排出裝置。
向著其底端逐漸變細(xì)的尖端部分設(shè)置在第一蓋組件的底部部件上，粉塵收集腔形成孔形成在第二蓋組件的底部部件上，該蓋粉塵收集腔形成孔具有向著其底端與第一蓋組件的尖端部分的外壁相一致地變細(xì)的內(nèi)壁。渦流產(chǎn)生裝置具有多個(gè)沿著粉塵收集腔形成孔內(nèi)壁切向形成的空氣噴射孔，以及與第二蓋組件的底部部件中的多個(gè)空氣噴射孔和第二空氣供給裝置相連通的空氣通道。
在根據(jù)本發(fā)明的激光束加工機(jī)中，通過(guò)從第二空氣供給裝置提供空氣給渦流產(chǎn)生裝置，在粉塵收集腔中產(chǎn)生渦流并且在第二開(kāi)口中產(chǎn)生負(fù)壓。結(jié)果，經(jīng)施加激光束至工件上所產(chǎn)生的廢渣從其內(nèi)產(chǎn)生負(fù)壓的第二開(kāi)口被吸入到粉塵收集腔中，并通過(guò)排出裝置排出。因此，粉塵不會(huì)粘結(jié)在工件的表面上。由于渦流是在粉塵收集腔中形成的，收集的粉塵不會(huì)在粉塵收集腔中累積并被順利地通過(guò)排出裝置排出。因此，粉塵的排出功能被保持很長(zhǎng)時(shí)間。此外，根據(jù)本發(fā)明由來(lái)自第一空氣供給裝置所提供的空氣從第一開(kāi)口向著第二開(kāi)口噴射，從第二開(kāi)口吸入的粉塵不會(huì)通過(guò)第一開(kāi)口進(jìn)入到空氣導(dǎo)入腔中，因此不會(huì)粘結(jié)聚光器的會(huì)聚透鏡。


圖1是根據(jù)本發(fā)明組成的激光束加工機(jī)的透視圖；圖2是圖1中所示激光束加工機(jī)聚光器上所安裝的粉塵排出裝置的分解透視圖；圖3是圖1中所示激光束加工機(jī)的聚光器上安裝的粉塵排出裝置的截面圖；圖4(a)和4(b)示出了圖1中所示激光束加工機(jī)所實(shí)施的槽形成步驟的說(shuō)明圖；及圖5是圖4(a)和4(b)中所示激光束加工機(jī)實(shí)施槽形成步驟的狀態(tài)中粉塵排放裝置的截面圖。
具體實(shí)施例方式
參照附圖，將在下文更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明組成的激光束加工機(jī)的優(yōu)選實(shí)施例。
圖1是根據(jù)本發(fā)明組成的激光束加工機(jī)的透視圖。圖1中所示的激光束加工機(jī)包括靜止底座2；用于固定工件的卡盤(pán)式工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3，其以能夠在箭頭X所示的加工進(jìn)給方向上移動(dòng)的方式安裝在固定底板2上；激光束應(yīng)用單元支撐機(jī)構(gòu)4，其以能夠在垂直于箭頭X所示的方向的由箭頭Y所示指示的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)的方式安裝到靜止底座2上；以及激光束應(yīng)用單元5，其以能夠在箭頭Z所示的方向上移動(dòng)的方式安裝到激光束應(yīng)用單元支撐機(jī)構(gòu)4上。
上文的卡盤(pán)式工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3包括一對(duì)安裝到靜止底座2上的導(dǎo)軌31和31上，并在箭頭X所示的加工進(jìn)給方向上設(shè)置得相互平行；第一滑塊32，其以能夠在箭頭X所示的加工進(jìn)給方向上可移動(dòng)的方式安裝到導(dǎo)軌31和31上；第二滑塊33，其以能夠在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上可移動(dòng)的方式安裝到第一滑塊32上；支撐工作臺(tái)35，其通過(guò)圓柱形組件34支撐在第二滑塊33上；以及充當(dāng)工件夾持裝置的卡盤(pán)式工作臺(tái)36?？ūP(pán)式工作臺(tái)36包括由多孔材料制成的吸附卡盤(pán)361，如盤(pán)狀半導(dǎo)體晶片的工件通過(guò)未示出的抽吸裝置夾持在該吸附卡盤(pán)361上。如上文所述組成的卡盤(pán)式工作臺(tái)36通過(guò)安裝到圓柱形組件34中的脈沖電動(dòng)機(jī)(未示出)來(lái)旋轉(zhuǎn)。
上文的第一滑塊32在其背面具有一對(duì)要導(dǎo)向槽321和321來(lái)裝配所述一對(duì)導(dǎo)軌31和31，并且在其正面上具有一對(duì)導(dǎo)軌322和322在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上設(shè)置得相互平行。如上文所述構(gòu)成的第一滑塊32通過(guò)分別將導(dǎo)向槽321和321裝配至一對(duì)導(dǎo)軌31和31而能夠在箭頭X所示指示的加工進(jìn)給方向上沿著一對(duì)導(dǎo)軌31和31運(yùn)動(dòng)。在該說(shuō)明性實(shí)施例中的卡盤(pán)式工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3包括加工進(jìn)給裝置37，加工進(jìn)給裝置37用于沿著一對(duì)導(dǎo)軌31和31在箭頭X所示的加工進(jìn)給方向上移動(dòng)第一滑塊32。該加工進(jìn)給裝置37包括公螺桿371，公螺桿371設(shè)置在上述的兩個(gè)相互平行的導(dǎo)軌31和31之間，并且驅(qū)動(dòng)源如脈沖電動(dòng)機(jī)372用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)公螺桿371。在其一端上，公螺桿371可旋轉(zhuǎn)地支撐于固定到靜止底座2上的軸承座373上，在另一端上，公螺桿371傳動(dòng)式耦合至上述脈沖電動(dòng)機(jī)372的輸出軸上。公螺桿371旋入到形成于母螺紋塊(未示出)中的螺紋通孔中，該母螺紋塊從第一滑塊32的中心部分的背面伸出。因此，通過(guò)用脈沖電動(dòng)機(jī)372在正常方向或反轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動(dòng)公螺桿371，第一滑塊32就在箭頭X所示的加工進(jìn)給方向上沿著導(dǎo)軌31和31移動(dòng)。
上述第二滑塊33在其背面具有一對(duì)導(dǎo)向槽331和331以裝配上述第一滑塊32正面上的一對(duì)導(dǎo)軌322和322，并通過(guò)分別將導(dǎo)向槽331和331裝配至一對(duì)導(dǎo)軌322和322上，第二滑塊33能夠在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)。在說(shuō)明性實(shí)施例中的卡盤(pán)式工作臺(tái)機(jī)構(gòu)3包括第一分度進(jìn)給裝置38，其用于在箭頭Y所示的方向上沿著形成在第一滑塊32上的一對(duì)導(dǎo)軌322和322來(lái)移動(dòng)第二滑塊33。第一分度裝置38包括設(shè)置在上述兩個(gè)相互平行的導(dǎo)軌322和322之間的公螺桿381，以及用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)公螺桿381的驅(qū)動(dòng)源，如脈沖電動(dòng)機(jī)382。在其一端，公螺桿381可旋轉(zhuǎn)地支撐在固定到上述第一滑塊32正面上的軸承座383上，并且在另一端，公螺桿381傳動(dòng)地耦合到上述脈沖電動(dòng)機(jī)382的輸出軸上。公螺桿381螺紋式接入到在母螺紋塊(未示出)中形成的螺紋通孔中，該母螺紋塊從第二滑塊33中心部分的背面伸出。因此，通過(guò)以脈沖電動(dòng)機(jī)382在正常方向或反轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動(dòng)公螺桿381，第二滑塊33就在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上沿著導(dǎo)軌322和322移動(dòng)。
上述激光束應(yīng)用單元支撐機(jī)構(gòu)4包括一對(duì)導(dǎo)軌41和41，導(dǎo)軌41和41安裝到靜止底座2上并在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上設(shè)置得相互平行，并且可移動(dòng)的支撐底座42以其能夠在箭頭Y所示的方向可移動(dòng)的方式安裝到導(dǎo)軌41和41上。該可移動(dòng)的支撐底座42是由可移動(dòng)地安裝到導(dǎo)軌41和41上的可移動(dòng)支撐部分421和安裝到可移動(dòng)支撐部分421上的安裝部分422組成。該安裝部分422設(shè)置有兩個(gè)在其一個(gè)側(cè)面上在箭頭Z所示的方向上相互平行延伸的導(dǎo)軌423和423。說(shuō)明性實(shí)施例中的激光束應(yīng)用單元支撐機(jī)構(gòu)4包括第二分度裝置43，其用于沿著一對(duì)導(dǎo)軌41和41在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)可移動(dòng)的支撐底座42。該第二分度裝置43具有設(shè)置在上述兩個(gè)相互平行導(dǎo)軌41和41之間的公螺桿431，及用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)公螺桿431的驅(qū)動(dòng)源，如脈沖電動(dòng)機(jī)432。在其一端上，該公螺桿431被可旋轉(zhuǎn)地支撐在固定到上述靜止底座2上的軸承座(未示出)上，在其另一端上，公螺桿431傳動(dòng)地耦合至上述脈沖電動(dòng)機(jī)432的輸出軸上。公螺桿431被擰入到形成于母螺紋塊(未示出)中的螺紋通孔中，該母螺紋塊從組成可移動(dòng)的支撐底座42的可動(dòng)支撐部分421中心部分的背面伸出。因此，通過(guò)用脈沖電動(dòng)機(jī)432在正常方向或反轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動(dòng)公螺桿431，可移動(dòng)的支撐底座42就沿著導(dǎo)軌41和41在箭頭Y所示的分度進(jìn)給方向上移動(dòng)。
在說(shuō)明性實(shí)施例中的激光束應(yīng)用單元5包括單元夾持器51和固定于單元夾持器的激光束應(yīng)用裝置52。該單元夾持器51具有一對(duì)導(dǎo)向槽511和511，其可滑動(dòng)地轉(zhuǎn)配至兩個(gè)形成于上述安裝部分422上的導(dǎo)軌423和423上，并且該單元夾持器51通過(guò)分別把導(dǎo)向槽511和511裝配至上述導(dǎo)軌423和423上，以能夠在箭頭Z所示的方向上移動(dòng)的方式被支撐。
說(shuō)明性的激光束應(yīng)用裝52施加來(lái)自大致水平地設(shè)置在圓柱形殼體521的端部上所附著的聚光器522的脈沖激光束。圖像拾取裝置6安裝在組成激光束應(yīng)用裝置52的殼體521的前端部分上，圖像拾取裝置6通過(guò)上述激光束應(yīng)用裝置52拾取要被激光處理區(qū)域的圖像。該圖像拾取裝置33包括圖像拾取設(shè)備(CCD)并提供圖像信號(hào)至控制裝置，該控制裝置未示出。粉塵排出裝置7安裝在聚光器的底端部分上，粉塵排出裝置7用于收集并排出由于應(yīng)用來(lái)自聚光器522的激光束至工件上所產(chǎn)生的粉塵。接下來(lái)將詳細(xì)描述該粉塵排出裝置7。
在說(shuō)明性實(shí)施例中的激光束應(yīng)用單元5包括移動(dòng)裝置53，其用于沿一對(duì)導(dǎo)軌423和423在箭頭Z所示的方向上移動(dòng)單元夾持器51。該移動(dòng)裝置53具有設(shè)置在一對(duì)導(dǎo)軌423和423之間的公螺桿(未示出)，及用于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)公螺桿的驅(qū)動(dòng)源，如脈沖電動(dòng)機(jī)532。通過(guò)用脈沖電動(dòng)機(jī)532在正常方向上或反轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動(dòng)公螺桿(未示出)，單元夾持器51和激光束應(yīng)用裝置52都沿著導(dǎo)軌423和423在箭頭Z所示的方向移動(dòng)。在說(shuō)明性實(shí)施例中，激光束應(yīng)用裝置52通過(guò)脈沖電動(dòng)機(jī)532在正常方向上驅(qū)動(dòng)向上移動(dòng)，及通過(guò)脈沖電動(dòng)機(jī)532在反轉(zhuǎn)方向上驅(qū)動(dòng)向下移動(dòng)。
參照附圖2和圖3，將隨后給出上述粉塵排出裝置7的描述。圖2是粉塵排出裝置7的分解透視圖，圖3是粉塵排出裝置7的截面圖。
在說(shuō)明性實(shí)施例中的粉塵排出裝置7包括第一蓋組件71和第二蓋組件72。第一蓋組件71包括座落在頂部的安裝部分711、連接安裝部分711的底端并圍繞聚光器522的外壁的中間部分712、及連接到中間部分712的底端并向著底端變尖的變尖部分713。安裝部分711是矩形的并在中心處具有孔711a。該孔711a的內(nèi)部直徑要大于聚光器522殼體的細(xì)徑底部522a的外徑。裝配至聚光器522殼體大直徑頂部部分522b的裝配槽711b形成于安裝部分711的頂端部分中。通過(guò)殼體的大直徑頂部部分522b在裝配槽711b中的壓裝合，第一蓋組件71就安裝到聚光器522的殼體上。如圖2中所示，每個(gè)用于接收緊固螺栓8的螺栓插入孔711c都形成于矩形安裝部分711的四個(gè)角。
構(gòu)成第一蓋組件71的中間部分712是圓柱形的并連接于安裝部分711的底端，中間部分712的內(nèi)徑與形成于安裝部分711中的孔711a內(nèi)徑相等。因此，空氣導(dǎo)入腔710形成于安裝部分711及中間部分712的內(nèi)壁和聚光器522的外壁之間。
構(gòu)成第一蓋組件71的變尖部分713是圓錐形的并連接到中間部分712的底端，并且第一開(kāi)口713b形成于其底壁713a，第一開(kāi)口713b與空氣導(dǎo)入腔710連通并允許來(lái)自聚光器522應(yīng)用的激光束通過(guò)。在說(shuō)明性實(shí)施例中，第一開(kāi)口713b的直徑為3mm。與空氣導(dǎo)入腔710連通的空氣導(dǎo)入孔711d形成于第一蓋組件71的安裝部分711中。該空氣導(dǎo)入孔711d與第一空氣供給裝置76相連。
在說(shuō)明性實(shí)施例中，構(gòu)成上述粉塵排出裝置7的第二蓋組件72由上部組件73和下部組件74組成。上部組件73是矩形的并具有孔73a，孔73a的直徑要大于第一蓋組件71中心的中間部分712的外徑。上部組件73設(shè)置成環(huán)繞第一蓋組件71的中間部件712。因此，形成粉塵收集腔720的空間位于第一蓋組件71的中間部分712的外壁和第二蓋組件72的上部組件73的內(nèi)壁之間。與粉塵收集腔720連通的排出口73b形成于上部組件73中。排出管77連接排出口73b。排出口73b和排出管77構(gòu)成排出裝置，其連接到粉塵收集腔720上。如圖2中所示，每個(gè)用于接收緊固螺栓8的螺栓插入孔73c都形成于矩形上部組件73的四個(gè)角。
構(gòu)成第二蓋組件72的下部組件74是矩形的，并具有以圓錐形內(nèi)壁形成孔74a的粉塵收集腔，該圓錐形內(nèi)壁向著底端變尖，與上述第一蓋組件71中心的圓錐形變尖部分713的外壁相適應(yīng)。形成粉塵收集腔720的空間位于變尖部分713外壁和孔74a的內(nèi)壁之間。第二開(kāi)口74c形成于下部組件74的底壁74b上，第二開(kāi)口74c與粉塵收集腔720連通并允許來(lái)自聚光器522的應(yīng)用激光束通過(guò)。在說(shuō)明性實(shí)施例中該第二開(kāi)口74c具有25mm的直徑。在說(shuō)明性實(shí)施例中，構(gòu)成粉塵排出裝置7的第二蓋組件72的下部組件74包括用于在粉塵收集腔720中產(chǎn)生渦流的渦流產(chǎn)生裝置75。渦流產(chǎn)生裝置75包括環(huán)形空氣通道75a、多個(gè)空氣噴射孔75b和空氣供給孔75c，空氣噴射孔75b開(kāi)口于粉塵收集腔形成孔74a內(nèi)壁并與環(huán)形空氣通道75a連通，空氣供給孔75c開(kāi)口于外側(cè)并與環(huán)形空氣通道75a連通。環(huán)形空氣通道75a的頂部被上部組件73的背面所封蓋。在說(shuō)明性實(shí)施例中，多個(gè)空氣噴孔75b的數(shù)量是3個(gè)，并且它們都沿著粉塵收集腔形成孔74a內(nèi)壁的切向形成?？諝夤┙o孔75c與第二空氣供給裝置78連接。如圖2中所示，每個(gè)用于接收緊固螺栓8的螺栓插入孔74d都形成于組成第二蓋組件72的矩形下部組件74的四個(gè)角。在下部組件74的背面上環(huán)繞螺栓插入孔74d的部分是沉孔，以便緊固螺栓8的頭部能夠被插入到螺栓插入孔74d中。
包括第一蓋組件71和第二蓋組件72的粉塵排出裝置7是通過(guò)把緊固螺栓8插入到形成在第一蓋組件71的安裝部分711中的螺栓插入孔711c中，接著把螺母80擰到緊固螺栓8的底端來(lái)裝配的。
在說(shuō)明性實(shí)施例中的粉塵排出裝置7如上文所述構(gòu)成，并從第二空氣供給裝置78以70升/分鐘的速率提供5個(gè)大氣壓的空氣。該空氣通過(guò)空氣供給孔75c和環(huán)形空氣通道75a從多個(gè)空氣噴射孔75b以例如500米/秒的速度噴射到粉塵收集腔720的下部部分中。結(jié)果，在粉塵收集腔720中形成渦流，在與粉塵收集腔720的下部中心部分連通的第二開(kāi)口74c中產(chǎn)生負(fù)壓。因此，安裝到聚光器522上的粉塵排出裝置7下面的空氣(包括粉塵，其將在下文中描述)從第二開(kāi)口74c處被吸入到粉塵收集腔720中，并通過(guò)排出口73b從排出管77排出。在說(shuō)明性實(shí)施例中，從第二開(kāi)口74c處汲取空氣的量大約是200升/分鐘。此時(shí)，5個(gè)大氣壓的空氣從第一空氣供給裝置76以20升/分鐘的速率供給。這樣的空氣從第一開(kāi)口713b處通過(guò)空氣導(dǎo)入孔711d和空氣導(dǎo)入腔710向著第二開(kāi)口74c噴射。因此，下文將要描述的粉塵就不會(huì)通過(guò)第一開(kāi)口713b進(jìn)入到空氣導(dǎo)入腔710中，從而使得有可能防止粉塵粘結(jié)到聚光器522的會(huì)聚透鏡上。從第一開(kāi)口713b處向著第二開(kāi)口74c噴射的空氣與從外部吸入的空氣一起被吸入到粉塵收集腔720中，并通過(guò)組成排出裝置的排出口73b從排出管77排出，同時(shí)如上文所述在第二開(kāi)口74c處產(chǎn)生負(fù)壓。
說(shuō)明性實(shí)施例中的激光束加工機(jī)如上文所述構(gòu)成，接下來(lái)將描述其功能。
作為工件的半導(dǎo)體晶片10首先放置在圖1中所示的激光束加工機(jī)的卡盤(pán)式工作臺(tái)36上，并通過(guò)啟動(dòng)未示出的吸附裝置把工件吸附并夾持在卡盤(pán)式工作臺(tái)36上。街狀分界線形成在半導(dǎo)體晶片10正面上的晶格圖案中，并且通過(guò)在晶格圖案中排列的街狀分界線在多個(gè)面積區(qū)域中形成器件如IC和LSI。吸附夾持該半導(dǎo)體晶片10的卡盤(pán)式工作臺(tái)36通過(guò)加工進(jìn)給裝置37設(shè)置在圖像拾取裝置6的右下方。在把卡盤(pán)式工作臺(tái)36定位在圖像拾取裝置6的右下方之后，通過(guò)圖像拾取裝置6和未示出的控制裝置實(shí)施用于檢測(cè)半導(dǎo)體晶片10的要加工區(qū)域的找平工作。即圖像拾取裝置6和控制裝置(未示出)實(shí)施圖像處理如圖像匹配等，以便在半導(dǎo)體晶片10的預(yù)定方向上形成的街狀分界線與用于沿著街狀分界線應(yīng)用激光束的激光束應(yīng)用裝置52的聚光器522對(duì)準(zhǔn)，從而執(zhí)行激光束應(yīng)用位置的校準(zhǔn)。激光束應(yīng)用位置的校準(zhǔn)也可以應(yīng)用在沿著垂直于上述預(yù)定方向在半導(dǎo)體晶片10上形成的街狀分界線。
通過(guò)如上文所述檢測(cè)夾持在卡盤(pán)式工作臺(tái)36上的半導(dǎo)體晶片10上形成的街狀分界線來(lái)執(zhí)行激光束應(yīng)用位置校準(zhǔn)之后，該卡盤(pán)式工作臺(tái)36移動(dòng)到激光束應(yīng)用區(qū)域，如圖4中所示，這里激光束應(yīng)用裝置52的聚光器522被定位在使預(yù)定街狀分界線的一端(圖4(a)中的左端)處在聚光器522的右下方位置。來(lái)自聚光器522的應(yīng)用脈沖激光束的交點(diǎn)設(shè)定在靠近半導(dǎo)體晶片10前表面(正面)的部分上。卡盤(pán)式工作臺(tái)36即半導(dǎo)體晶片10接著以預(yù)定的加工進(jìn)給速度沿著圖4(a)中箭頭X1所示的方向上移動(dòng)，同時(shí)對(duì)半導(dǎo)體晶片具有吸收性波長(zhǎng)的脈沖激光束從激光束應(yīng)用裝置52的聚光器522照射到半導(dǎo)體晶片10上。當(dāng)街狀分界線的另一段(圖4(b)中的右端)到達(dá)聚光器522的右下方的時(shí)候，脈沖激光束的應(yīng)用被暫停，并且卡盤(pán)式工作臺(tái)36即半導(dǎo)體晶片10的移動(dòng)就停止。結(jié)果，如圖4(b)中所示，在半導(dǎo)體晶片10中沿著街狀分界線形成了槽101(形成槽的步驟)。
上述的形成槽的步驟是在下面的處理?xiàng)l件下實(shí)施的，如激光束的光源YVO4激光器或YAG激光器波長(zhǎng)355nm重復(fù)頻率50kHz平均輸出(average output)4W焦點(diǎn)直徑20μm加工進(jìn)給速度150毫米/秒在上述的形成槽的步驟中，半導(dǎo)體晶片10被熔化，并且通過(guò)應(yīng)用來(lái)自聚光器522的脈沖激光束照射至半導(dǎo)體晶片10的正面上產(chǎn)生了粉塵，如廢渣。因此，由于在說(shuō)明性實(shí)施例中激光束加工機(jī)包括粉塵排出裝置7，如圖5中所示，由應(yīng)用脈沖激光束至半導(dǎo)體晶片10上所產(chǎn)生的粉塵110通過(guò)其中已產(chǎn)生負(fù)壓的第二開(kāi)口74c被吸入到粉塵收集腔720中，并通過(guò)排出口73b從排出管77排出。由于通過(guò)高速空氣從多個(gè)空氣噴射孔75b噴射而在粉塵收集腔720中形成渦流，吸入的粉塵110通過(guò)排出口73b順利排出不會(huì)積累在粉塵收集腔720中，從而長(zhǎng)時(shí)間保持粉塵排出功能。因此，粉塵110不會(huì)粘結(jié)到在半導(dǎo)體晶片10正面上形成的器件上。由于從第一空氣供給裝置76提供的空氣從第一開(kāi)口713b通過(guò)空氣導(dǎo)入孔711d和空氣導(dǎo)入腔710如上文所述向著第二開(kāi)口74c噴射，從第二開(kāi)口74c吸入的粉塵110不會(huì)通過(guò)第一開(kāi)口713b進(jìn)入到空氣導(dǎo)入腔710中，并因此不會(huì)粘結(jié)至聚光器522的會(huì)聚透鏡上。
權(quán)利要求
1.一種激光束加工機(jī)，包括用于夾持工件的卡盤(pán)式工作臺(tái)；激光束應(yīng)用裝置，其具有用于將激光束應(yīng)用至夾持在卡盤(pán)式工作臺(tái)的工件上以對(duì)其加工的聚光器；粉塵排出裝置，其用于收集并排出由于把來(lái)自聚光器的激光束應(yīng)用至工件上所產(chǎn)生的粉塵，其中粉塵排出裝置包括第一蓋組件，該第一蓋組件安裝在聚光器的底端上，并具有允許來(lái)自聚光器的應(yīng)用激光束通過(guò)其底壁的第一開(kāi)口；第二蓋組件，該第二蓋組件被設(shè)置成環(huán)繞第一蓋組件，并具有用于讓來(lái)自聚光器的應(yīng)用激光束通過(guò)且在底壁吸入粉塵的第二開(kāi)口；空氣導(dǎo)入腔，其形成于第一蓋組件和聚光器之間并與第一開(kāi)口連通；粉塵收集腔，其形成于第一蓋組件和第二蓋組件之間并與第二開(kāi)口連通；第一空氣供給裝置，其用于將空氣提供至空氣導(dǎo)入腔；渦流產(chǎn)生裝置，其用于在粉塵收集腔中產(chǎn)生渦流；第二空氣供給裝置，其用于將空氣提供至渦流產(chǎn)生裝置；以及連接至粉塵收集腔的排出裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的激光束加工機(jī)，其中向著其底端變尖的變尖部分設(shè)置在第一蓋組件的底部部件中，粉塵收集腔形成孔形成于第二蓋組件的底部部件中，該孔具有向著其底部變尖的與第一蓋組件的變尖部分的外壁相適應(yīng)的內(nèi)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的激光束加工機(jī)，其中渦流產(chǎn)生裝置具有多個(gè)空氣噴射孔，其沿著粉塵收集腔形成孔的內(nèi)壁的切向形成；以及空氣通道，其與第二蓋組件的底部中的所述多個(gè)空氣噴射孔和第二空氣供給裝置連通。
全文摘要
一種激光束加工機(jī)，包括具有用于將激光束應(yīng)用至夾持在卡盤(pán)式工作臺(tái)上的工件以加工工件的聚光器的激光束應(yīng)用裝置，和用于收集并排出由于激光束加工所產(chǎn)生的粉塵的粉塵排出裝置，其中粉塵排出裝置包括第一蓋組件和第二蓋組件，第一蓋組件安裝在聚光器的底端上并具有允許來(lái)自聚光器的應(yīng)用激光束通過(guò)其底壁的第一開(kāi)口；第二蓋組件設(shè)置成環(huán)繞第一蓋組件，并具有用于讓來(lái)自聚光器的激光束通過(guò)并在底壁吸入粉塵的第二開(kāi)口，空氣導(dǎo)入腔形成在第一蓋組件和聚光器之間并與第一開(kāi)口連通，粉塵收集腔形成在第一蓋組件和第二蓋組件之間并與第二開(kāi)口連通，用于提供空氣至空氣導(dǎo)入腔的第一空氣供給裝置，和用于在粉塵收集腔中產(chǎn)生渦流的渦流產(chǎn)生裝置。
文檔編號(hào)B28D5/00GK1927520SQ200610129060
公開(kāi)日2007年3月14日 申請(qǐng)日期2006年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月7日
發(fā)明者小田中健太郎, 遠(yuǎn)藤智章 申請(qǐng)人:株式會(huì)社迪斯科